“电气控制柜设计制作维修技能丛书”一共3册，全面介绍了电气控制柜电路设计、制作工艺及维护维修的全过程。 本书是丛书的第二分册，重点讲解电气控制柜的结构设计、工艺设计与制作工艺。首先介绍电气结构设计规范、电气布置图绘制；接着讲解机柜设计的要求、影响机柜结构设计的因素，机柜的结构设计、工艺设计和机柜的加工工艺；然后讲解机柜的装配与安装、零部件的安装、印制板上元器件的安装；最后讲解接线图、导线和电缆选择、配线工艺设计、导线加工及连接工艺。

第1章 电气布置图 （1）

1.1 电气元件布置图设计 （1）

1.1.1 控制柜总体配置设计的方法 （1）

1.1.1.1 确定电气控制装置

的结构形式 （1）

1.1.1.2 机柜尺寸的初步确定 （2）

1.1.1.3 电气元件布置图的

绘制原则 （4）

1.1.1.4 总体配置设计方法 （5）

1.1.2 电子元件布置图 （7）

1.1.2.1 影响印制线路组件结构

布局设计的因素 （7）

1.1.2.2 印制电路板图设计的

基本原则要求 （8）

1.1.2.3 插件机机插板设计

要求 （15）

1.1.2.4 表面贴装印制板的设

计要求 （18）

1.2 电气结构设计规范 （20）

1.2.1 开关器件和元件安装设计 （20）

1.2.1.1 一般要求 （20）

1.2.1.2 位置和安装 （20）

1.2.1.3 介电性能设计 （22）

1.2.1.4 固定式部件 （27）

1.2.1.5 可移式部件和抽出式

部件 （27）

1.2.2 操作面板上的控制器件 （28）

1.2.2.1 总则 （28）

1.2.2.2 按钮 （29）

1.2.2.3 指示灯和显示器 （30）

1.2.2.4 光标按钮 （31）

1.2.2.5 旋动控制器件 （31）

1.2.2.6 启动器件 （32）

1.2.2.7 急停器件 （32）

1.2.2.8 紧急断开器件 （32）

1.2.2.9 使能控制器件 （33）

1.2.3 电动机及有关设备、附件和

照明、标志和代号 （33）

1.2.3.1 电动机及有关设备 （33）

1.2.3.2 附件和照明 （34）

1.2.3.3 标记、警告标志和

项目代号 （35）

1.2.3.4 标志 （37）

1.2.4 抗干扰对元器件布置的

要求 （37）

1.2.4.1 柜内布局要求 （37）

1.2.4.2 弱电单元的布局

原则 （38）

1.3 电气布置图绘制 （38）

1.3.1 电气布置图的绘制原则 （38）

1.3.1.1 电气布置图采用机械制

图画法规则绘制 （38）

1.3.1.2 电气安装布置图应

包括的内容 （38）

1.3.1.3 电气元件在布置图中

画法规则 （39）

1.3.1.4 电气布置图的布局

方法 （39）

1.3.1.5 电气布置图的布局

要求 （40）

1.3.2 电气布置图的绘制 （43）

1.3.2.1 电气布置图的绘制

工具 （43）

1.3.2.2 电子元件布置图的

绘制工具 （44）

1.3.2.3 电气布置图的绘制

步骤 （50）

1.3.3 计算机模拟装配 （51）

1.3.3.1 计算机模拟装配的

定义 （51）

1.3.3.2 计算机模拟装配的

方法 （52）

1.3.3.3 计算机模拟装配的

用途 （52）

1.3.3.4 可以进行模拟装配的主

流三维CAD软件 （52）

1.3.3.5 辅助模型 （53）

1.4 电气布置图绘制图例 （53）

第2章 机柜设计 （54）

2.1 影响机柜结构设计的因素 （54）

2.1.1 机柜的结构及基本类型 （54）

2.1.1.1 机柜的基本结构

模式 （54）

2.1.1.2 机柜的典型结构

组成 （56）

2.1.1.3 机柜的分类 （57）

2.1.2 标准机柜与非标准机柜 （61）

2.1.2.1 优先采用标准化

设计 （61）

2.1.2.2 标准机柜的选择

要求 （62）

2.1.2.3 非标准机柜的结构

设计 （65）

2.1.3 机柜材料对柜体结构设计的

影响 （66）

2.1.3.1 机柜材料的机械性能决

定机柜机械强度 （66）

2.1.3.2 材料的机械性能决定机

柜零部件的工艺 （67）

2.1.4 机械加工工艺水平对柜体

结构设计的影响 （67）

2.1.5 电气系统对结构设计的

影响 （69）

2.1.6 影响机柜设计的其他因素 （71）

2.1.6.1 环境条件对柜体结构

设计的影响 （71）

2.1.6.2 维修操作便利性及

运输安装对机柜结

构设计的影响 （71）

2.1.6.3 机械规范对柜体结构设计的影响 （72）

2.1.7 机柜结构图的绘制 （72）

2.1.7.1 机柜结构设计的一般

步骤 （72）

2.1.7.2 机柜图的内容 （73）

2.1.7.3 机柜图的绘制方法 （74）

2.2 机柜设计的要求 （77）

2.2.1 机柜的结构设计要求 （77）

2.2.1.1 功能要求 （77）

2.2.1.2 工艺要求 （81）

2.2.1.3 装配要求 （83）

2.2.1.4 成本要求 （84）

2.2.1.5 其他要求 （85）

2.2.2 影响结构尺寸的因素 （85）

2.2.2.1 结构尺寸的要求 （85）

2.2.2.2 机柜结构的电气性

能要求 （88）

2.2.3 控制设备外壳的防护等级 （88）

2.2.3.1 电气控制设备常见

故障 （89）

2.2.3.2 电柜的防护等级 （89）

2.2.3.3 污染等级 （91）

2.2.3.4 机柜的防护等级要求

及确定原则 （91）

2.2.3.5 机柜常用的防护

等级 （92）

2.2.4 机柜的材料 （93）

2.2.4.1 绿色环保设计 （93）

2.2.4.2 机柜材料选择一般

要求 （94）

2.2.4.3 材料耐非正常热和火

的要求 （94）

2.2.4.4 材料的验证试验

要求 （94）

2.3 机柜的结构设计 （95）

2.3.1 机柜结构的机械设计 （95）

2.3.1.1 机柜结构的机械

强度要求 （95）

2.3.1.2 机柜活动部件的

设计要求 （95）

2.3.1.3 用柜体做防护的结构设计要求 （96）

2.3.1.4 机柜接地的结构设计

要求 （100）

2.3.2 机柜安全防护设计 （101）

2.3.2.1 安全稳定性设计 （101）

2.3.2.2 温升 （102）

2.3.2.3 电气联锁 （102）

2.3.2.4 抽出式部件的隔离

距离 （103）

2.3.2.5 隔室 （103）

2.3.2.6 电柜、门和通孔 （104）

2.3.3 控制柜外观与造型设计

要求 （104）

2.3.3.1 控制柜的造型

设计 （104）

2.3.3.2 控制柜的表面

涂覆 （104）

2.3.3.3 特殊要求 （105）

2.3.4 便利性设计 （105）

2.3.4.1 检修便利性结构

设计要求 （105）

2.3.4.2 控制柜的搬运结构

设计 （106）

2.3.5 改善控制柜工作条件的

措施 （106）

2.3.5.1 考虑大气湿度所

采取的设计 （106）

2.3.5.2 冷却降温 （107）

2.4 机柜钣金加工的工艺设计 （109）

2.4.1 机柜制作材料的工艺性 （109）

2.4.1.1 机柜常用钢板 （110）

2.4.1.2 铝和铝合金板 （111）

2.4.1.3 常用板材的性能

比较 （111）

2.4.2 下料方法的选择 （111）

2.4.2.1 常用下料方法 （112）

2.4.2.2 剪床下料工艺

设计 （112）

2.4.3 冲裁加工工艺设计 （113）

2.4.3.1 工艺方案的比较 （113）

2.4.3.2 冲裁件的工艺性 （114）

2.4.3.3 冲裁件的加工精度 （116）

2.4.3.4 提高零件强度的

工艺设计 （118）

2.4.3.5 用数控冲床加工板材的

厚度加工范围 （119）

2.4.3.6 常用的三种落料和冲孔

方法的对比选择 （120）

2.4.4 折弯工艺设计 （120）

2.4.4.1 折弯件的工艺性

要求 （121）

2.4.4.2 弯曲件的精度 （127）

2.4.4.3 弯边圆角展开

尺寸 （129）

2.5 连接与表面处理的工艺设计 （130）

2.5.1 机柜零部件连接工艺设计 （130）

2.5.1.1 焊接 （130）

2.5.1.2 螺纹连接 （135）

2.5.1.3 铆接 （139）

2.5.2 表面处理的工艺设计 （143）

2.5.2.1 机柜金属表面处理

方式的选择 （144）

2.5.2.2 喷塑与喷漆工艺

的比较 （145）

第3章 机柜的制作 （148）

3.1 机柜的加工 （148）

3.1.1 机柜的机械加工 （148）

3.1.1.1 机柜机械加工的技术

要求 （148）

3.1.1.2 审核图纸 （149）

3.1.1.3 机柜加工过程的

控制 （149）

3.1.2 机柜的制造工艺方法 （149）

3.1.2.1 机柜型材的加工与

设备 （149）

3.1.2.2 框架类零部件的加工

方法 （151）

3.1.2.3 覆板、门板、面板类零

部件的加工方法 （151）

3.1.3 机柜生产的工艺装备 （151）

3.1.3.1 单件生产 （152）

3.1.3.2 批量生产 （152）

3.1.3.3 大批量生产 （154）

3.1.4 机柜生产设备的选择 （156）

3.1.4.1 冲剪设备 （156）

3.1.4.2 折弯设备 （163）

3.2 机柜的加工工艺 （168）

3.2.1 下料工艺 （168）

3.2.1.1 手工划线 （168）

3.2.1.2 手工下料操作工艺 （169）

3.2.1.3 板材剪切下料工艺 （170）

3.2.1.4 型材下料工艺 （171）

3.2.2 孔的加工工艺 （173）

3.2.2.1 钻孔操作工艺 （173）

3.2.2.2 扩孔、铰孔与

攻丝 （174）

3.2.2.3 开孔工艺 （175）

3.2.2.4 手动冲孔工艺 （176）

3.2.2.5 机械冲孔工艺 （177）

3.2.3 钢板折弯 （179）

3.2.3.1 钢板折弯工艺 （179）

3.2.3.2 模具的调整 （181）

3.2.3.3 折弯加工常见的问题

及其解决方法 （183）

3.2.4 连接加工工艺 （185）

3.2.4.1 通用电焊工艺 （185）

3.2.4.2 工艺参数选择 （188）

3.2.4.3 箱体结构焊接工艺 （191）

3.2.4.4 焊接缺陷与防止

方法 （192）

3.3 机柜加工设备的使用与维护 （193）

3.3.1 机柜生产设备的使用 （193）

3.3.1.1 数控剪床操作规程 （193）

3.3.1.2 数控冲床操作规程 （196）

3.3.1.3 数控折弯机操作

规程 （199）

3.3.2 数控设备的保养与维护 （202）

3.3.2.1 维修保养的安全

要求 （202）

3.3.2.2 数控设备维护与保养

的内容 （202）

3.3.2.3 数控设备的测试与

调整 （205）

3.4 机柜的表面处理 （205）

3.4.1 机柜表面处理概述 （205）

3.4.1.1 表面处理的主要

作用 （205）

3.4.1.2 表面处理工艺方法 （206）

3.4.1.3 表面处理典型工艺

过程 （209）

3.4.2 机柜表面的机械处理 （210）

3.4.2.1 表面机械加工常识 （210）

3.4.2.2 抛光 （211）

3.4.2.3 网纹表面加工 （211）

3.4.2.4 毛面表面加工 （212）

3.4.2.5 蚀刻表面加工 （212）

3.4.3 表面前处理 （212）

3.4.3.1 表面前处理的方法 （212）

3.4.3.2 表面前处理的工艺 （213）

3.4.3.3 表面前处理后的保

管期 （217）

3.5 电化学处理与涂覆 （218）

3.5.1 电化学表面处理 （218）

3.5.1.1 电镀概述 （218）

3.5.1.2 镀锌知识 （219）

3.5.1.3 冷镀锌 （220）

3.5.1.4 热镀锌 （223）

3.5.1.5 镀后处理 （225）

3.5.1.6 铝及铝合金机柜

表面处理方法 （228）

3.5.2 涂覆 （228）

3.5.2.1 涂覆概述 （228）

3.5.2.2 金属表面喷漆 （229）

3.5.2.3 喷塑 （231）

3.5.2.4 喷涂设备 （233）

3.5.2.5 电泳涂装 （234）

第4章 装配与安装 （239）

4.1 机柜的装配与安装 （239）

4.1.1 机柜装配 （239）

4.1.1.1 柜体装配安全操作

规程 （239）

4.1.1.2 机柜装配的技术

要求 （239）

4.1.1.3 机柜装配工艺流程 （239）

4.1.1.4 柜体装配的工艺 （240）

4.1.1.5 柜体接地工艺 （242）

4.1.1.6 柜体的标记、标识与

丝网印制 （243）

4.1.1.7 机柜装配后的工序

质量检查 （244）

4.1.2 机柜上零部件的安装 （245）

4.1.2.1 安装顺序 （245）

4.1.2.2 柜体内框架的安装 （245）

4.1.2.3 柜体内元器件的

安装 （246）

4.1.2.4 电气安装板上元器件

的安装 （246）

4.1.2.5 线槽、导轨及端子排

的安装 （248）

4.2 零部件的安装 （250）

4.2.1 零部件安装的准备工作 （250）

4.2.1.1 图纸和资料的准备 （250）

4.2.1.2 测量仪表和工具的

准备 （250）

4.2.1.3 安装作业条件 （251）

4.2.1.4 常用材料、电气元件

的准备 （251）

4.2.1.5 安全生产注意

事项 （251）

4.2.2 零部件安装前的检查 （252）

4.2.2.1 机柜零部件检查 （252）

4.2.2.2 电气设备开箱检查 （253）

4.2.3 零部件安装的技术要求 （255）

4.2.3.1 电气元件的安装应符

合产品使用说明书的

安装要求 （255）

4.2.3.2 发热元件的安装

要求 （256）

4.2.3.3 电气元件的安装应考虑

设备的接线、使用及

维护的方便性 （256）

4.2.3.4 电气间隙及爬电

距离 （257）

4.2.3.5 常用低压电气元件的

飞弧距离 （257）

4.2.3.6 电气元件安装在可

动部件上的要求 （258）

4.2.3.7 电气元件的紧固 （258）

4.2.3.8 元器件及产品的铭牌、

标志牌、标字框等的

安装 （259）

4.2.4 安装质量检查 （259）

4.2.4.1 安装质量检查方法 （259）

4.2.4.2 安装质量检查的内容

及要求 （259）

4.2.4.3 安装质量检验评定

标准 （260）

4.2.4.4 低压电器绝缘电阻的

测量 （260）

4.2.4.5 元器件安装完毕转交接

线工序时，应提交的技

术资料和文件 （261）

4.3 印制板上元器件的安装 （261）

4.3.1 电子元器件的筛选与检测 （261）

4.3.2 电子元器件的插装与贴装 （262）

4.3.2.1 元器件的插装方法 （262）

4.3.2.2 通孔插装PCB元件的

定位与安放技巧 （264）

4.3.2.3 元器件的贴装方法 （264）

4.3.2.4 贴片工艺常见问题

及分析 （265）

4.3.2.5 自动插件机和贴片机的

维护与保养要求 （268）

4.3.3 各类元器件安装注意事项 （269）

4.3.3.1 电容器的安装注意

事项 （269）

4.3.3.2 二极管安装注意

事项 （270）

4.3.3.3 晶体三极管安装注意

事项 （270）

4.3.3.4 集成电路的安装 （271）

4.3.3.5 光耦合器安装注意

事项 （272）

4.3.3.6 印制电路板继电器的

安装 （273）

4.3.3.7 其他元器件的安装 （274）

4.4 印制板的装联 （274）

4.4.1 印制板组件装联技术

要求 （274）

4.4.1.1 一般要求 （274）

4.4.1.2 安装要求 （275）

4.4.1.3 连接要求 （275）

4.4.1.4 PCB的装联工艺

流程 （275）

4.4.1.5 装联质量检验 （276）

4.4.2 印制电路板的焊接 （277）

4.4.2.1 手工焊接的工艺

要素 （277）

4.4.2.2 浸焊的工艺要素 （277）

4.4.2.3 波峰焊的工艺要素 （278）

4.4.2.4 回流焊的工艺要素 （279）

4.4.3 清洗与涂层 （281）

4.4.3.1 清洗 （281）

4.4.3.2 涂层 （283）

4.5 低压电器的安装 （284）

4.5.1 断路器安装 （284）

4.5.1.1 低压断路器的安装

方式 （284）

4.5.1.2 框架式断路器的

安装 （284）

4.5.1.3 塑壳空气断路器的

安装方法 （285）

4.5.1.4 刀开关、刀熔开关的

安装方法 （286）

4.5.2 熔断器安装 （287）

4.5.3 接触器的安装 （288）

4.5.3.1 交流接触器安装前的

检查 （288）

4.5.3.2 交流接触器的安装

要求 （289）

4.5.4 继电器的安装 （289）

4.5.4.1 继电器的安装位置 （289）

4.5.4.2 继电器的安装方向 （289）

4.5.4.3 继电器的安装 （290）

4.5.4.4 插座用继电器

安装 （290）

4.5.4.5 热继电器的安装 （291）

4.5.5 电力电容器安装 （293）

4.5.5.1 电容器安装的主要

要求 （293）

4.5.5.2 安装操作工艺 （293）

4.5.5.3 电容器安装注意

事项 （295）

4.5.5.4 安装质量检查标准 （295）

4.6 电气组件的安装 （296）

4.6.1 热电阻与热电偶的安装 （296）

4.6.1.1 安装前的准备 （296）

4.6.1.2 热电偶测温点安装

位置的选择 （296）

4.6.1.3 铠装热电偶与热电阻

的安装方法 （298）

4.6.2 PLC安装 （299）

4.6.2.1 PLC的安装环境 （299）

4.6.2.2 PLC的安装要求 （300）

4.6.2.3 PLC的安装方法 （300）

4.6.3 电力半导体器件的安装 （301）

4.6.3.1 半导体功率器件的

安装要求 （301）

4.6.3.2 安装步骤 （301）

4.6.3.3 晶闸管的安装 （302）

4.6.3.4 IGBT安装时的注意

事项 （303）

4.6.4 其他电气组件的安装方法 （305）

4.6.4.1 按钮和指示灯安装 （305）

4.6.4.2 端子排的安装 （306）

4.6.4.3 电工仪表及其附件 （306）

4.6.4.4 变阻、电阻器件的安

装方法 （307）

4.6.4.5 电感类组件的安装 （308）

4.6.4.6 避雷器的安装方法 （308）

4.6.4.7 电磁铁的安装方法 （308）

4.6.4.8 明装插座及面板式插座、

开关的安装方法 （309）

4.6.4.9 HZ系列组合开关的

安装方法 （309）

第5章 柜内的导线连接 （310）

5.1 接线图 （310）

5.1.1 接线图绘制规则 （310）

5.1.1.1 对电气安装接线图的

要求 （310）

5.1.1.2 接线图包含的内容 （310）

5.1.1.3 接线图绘制原则 （311）

5.1.2 电气接线图绘制方法 （312）

5.1.2.1 在原理图上标出接线

标号 （312）

5.1.2.2 绘制元件框、元器件符号

并分配元件编号 （313）

5.1.2.3 表示接线关系的

方法 （316）

5.1.2.4 接线端子编号 （320）

5.1.2.5 标注导线的标称截面

和种类 （321）

5.1.3 电气接线图图例 （321）

5.2 导线和电缆选择 （322）

5.2.1 一般要求 （322）

5.2.2 导线 （322）

5.2.2.1 导线分类 （322）

5.2.2.2 导线截面积 （322）

5.2.2.3 导线的绝缘 （323）

5.2.2.4 正常工作时的载流

容量 （324）

5.2.2.5 导线和电缆的电

压降 （326）

5.2.2.6 短时电流引起热应力

时保护导体截面积的

计算方法 （327）

5.2.3 软电缆 （327）

5.2.3.1 概述 （327）

5.2.3.2 机械性能 （327）

5.2.3.3 绕在电缆盘上电缆的

载流容量 （328）

5.2.4 柜内母线 （328）

5.2.4.1 母线材料选择 （328）

5.2.4.2 母线规格的确定 （328）

5.2.5 鉴别 （331）

5.3 配线工艺设计 （331）

5.3.1 布线总论 （331）

5.3.1.1 总则 （331）

5.3.1.2 功能单元电气连接

形式的说明 （332）

5.3.1.3 载流部件及其连接 （332）

5.3.2 连接和布线 （333）

5.3.2.1 一般要求 （333）

5.3.2.2 导线和电缆敷设 （333）

5.3.2.3 不同电路的导线 （333）

5.3.2.4 集聚安装 （333）

5.3.2.5 感应电源系统传感器

（拾取器）和传感转换

器之间的连接 （334）

5.3.3 保护性接地要求 （334）

5.3.3.1 结构要求 （334）

5.3.3.2 保护接地端子 （334）

5.3.3.3 保护接地端子的标志

和识别 （334）

5.3.4 导线的标识 （334）

5.3.4.1 一般要求 （334）

5.3.4.2 保护导线的标识 （335）

5.3.4.3 中线的标识 （335）

5.3.4.4 颜色的标识 （335）

5.3.5 电柜内配线 （336）

5.3.6 母线工艺设计 （336）

5.3.6.1 母线设计的要素 （336）

5.3.6.2 母线介电设计 （337）

5.3.6.3 母线连接设计 （338）

5.3.6.4 母线保护导体

电路 （342）

5.3.7 电柜外配线 （342）

5.3.7.1 一般要求 （342）

5.3.7.2 外部管道 （342）

5.3.7.3 机械的移动部件的

连接 （343）

5.3.7.4 机械上器件的

互连 （344）

5.3.7.5 插头/插座组合 （344）

5.3.7.6 为了装运的拆卸 （344）

5.3.7.7 备用导线 （345）

5.3.8 通道、接线盒与其他线盒 （345）

5.4 导线加工工艺 （346）

5.4.1 导线加工步骤 （346）

5.4.1.1 图纸和资料的

准备 （346）

5.4.1.2 线束材料、加工设备、

工具的准备 （347）

5.4.1.3 线束加工的工艺

流程 （347）

5.4.2 线束加工的技术要求 （348）

5.4.2.1 线束的技术要求 （348）

5.4.2.2 导线端头的制作

要求 （349）

5.4.2.3 标号管的制作

要求 （349）

5.4.3 线束加工的工艺要求 （350）

5.4.3.1 确定下线长度 （350）

5.4.3.2 导线下线及端部的

绝缘剥除 （350）

5.4.3.3 导线标记套管制作与

套装 （352）

5.4.3.4 冷压接头的压接工艺

要求 （352）

5.4.3.5 端子压接的质量检查

要点 （354）

5.4.3.6 接线端子压接过程可能出

现的问题及处理 （354）

5.4.3.7 接线端头的焊接

要求 （354）

5.4.4 线束质量的检验 （355）

5.4.4.1 抽样方法 （355）

5.4.4.2 检验设备 （355）

5.4.4.3 检验项目和方法 （355）

5.5 母线加工及安装工艺 （357）

5.5.1 生产准备 （357）

5.5.1.1 资料 （357）

5.5.1.2 材料要求 （357）

5.5.1.3 主要工具、设备及

测试器具 （357）

5.5.1.4 施工条件 （358）

5.5.2 母线的加工 （358）

5.5.2.1 母线加工的技术

要求 （358）

5.5.2.2 母线加工和安装的

工艺流程 （359）

5.5.2.3 母线的下料 （359）

5.5.2.4 孔加工、压母、

踏花 （360）

5.5.2.5 母线的弯曲 （361）

5.5.2.6 母线的表面处理 （362）

5.5.3 母线的连接安装 （363）

5.5.3.1 母线装联的技术

要求 （363）

5.5.3.2 母线的焊接 （364）

5.5.3.3 母线架、绝缘母线夹

板、支撑绝缘子的安

装方法 （365）

5.5.3.4 硬母线的安装 （366）

5.5.3.5 软母线的安装 （368）

5.5.3.6 母线安装应注意的

质量问题 （368）

5.5.4 母线加工及安装的质量

控制 （369）

5.5.4.1 母线的加工和装配

工序检查 （369）

5.5.4.2 在验收时应进行

的检查 （369）

5.5.4.3 检验项目 （369）

5.5.4.4 应有的质量记录 （370）

5.6 导线连接工艺 （371）

5.6.1 工艺准备 （371）

5.6.1.1 使用材料 （371）

5.6.1.2 设备工具 （372）

5.6.1.3 生产准备 （373）

5.6.2 接线方式与接线工艺流程 （373）

5.6.3 柜内接线的技术要求 （373）

5.6.3.1 控制柜内接线的总体

要求 （373）

5.6.3.2 导线连接的布线

要求 （374）

5.6.3.3 导线连接对接线端头

要求 （374）

5.6.3.4 各种电气元件的接线

要求 （374）

5.6.3.5 接线端子的接线

要求 （374）

5.6.3.6 可动部位导线连接

的要求 （375）

5.6.3.7 接地的接线要求 （375）

5.6.3.8 锡焊连接的接线

要求 （375）

5.6.4 接线工艺要求 （375）

5.6.4.1 接线生产准备 （375）

5.6.4.2 接线过程及工艺

要求 （377）

5.6.4.3 接线工序质量

检查 （381）

5.6.5 布线 （381）

5.6.5.1 布线技术要求 （381）

5.6.5.2 导线整理工艺 （381）

5.6.5.3 线束布置工艺 （382）

5.6.5.4 导线的绑扎 （384）

5.6.5.5 导线的固定支撑

（线卡）工艺 （385）

5.6.6 接线质量的检验 （386）

5.6.6.1 检验程序 （386）

5.6.6.2 外观检查 （386）

5.6.6.3 接线质量的测试 （388）

参考文献 （390）

千 字 数：646

版 次：01-01

页 数：404

开 本：16(185*260)

I S B N ：9787121243417

“电气控制柜设计·制作·维修技能丛书”一共3册，全面介绍了电气控制柜电路设计、制作工艺及维护维修的全过程。 本书是丛书的第三分册，重点针对电气控制柜的调试与维修方面。分别讲解了电气控制设备调试的要求、步骤和方法，电气控制柜的试验内容、要求及方法，电气控制设备养护与检修的要求及方法，以及电气控制设备的出厂检验与包装运输要求等。

第1章 电气控制设备调试 （1）

1.1 电气调试技术 （1）

1.1.1 调试概述 （1）

1.1.1.1 调试的基本任务 （1）

1.1.1.2 调试工作的组织 （2）

1.1.1.3 调试前的检查 （4）

1.1.1.4 电气设备调试工作的安全要求 （5）

1.1.2 调试的基础 （7）

1.1.2.1 对调试人员的要求 （7）

1.1.2.2 调试人员应掌握的电气故障

检修技巧 （7）

1.1.3 电气控制设备调试步骤 （10）

1.1.3.1 上电前的检查 （10）

1.1.3.2 单台设备或结构单元调试 （10）

1.1.3.3 系统整体启动和调试 （11）

1.1.3.4 配合负载的试运行 （12）

1.1.4 调试中故障维修的步骤 （13）

1.1.4.1 分析发生故障时的情况 （14）

1.1.4.2 对故障范围进行外观检查 （14）

1.1.4.3 用逻辑分析法确定并缩小故

障范围、确定检查部位 （14）

1.1.4.4 用试验法进一步缩小故障

范围 （15）

1.1.4.5 用测量法确定故障点 （15）

1.1.4.6 拆卸元器件（拆卸之前各接

线头应做好标记），修理并

排除故障 （16）

1.1.4.7 装复试验：修后性能观察 （16）

1.2 电气故障诊断方法 （17）

1.2.1 故障的直观检查法 （17）

1.2.1.1 观察法（看） （17）

1.2.1.2 听觉法（听） （19）

1.2.1.3 触测法（摸） （20）

1.2.1.4 嗅觉法（闻） （21）

1.2.2 故障的逻辑分析方法 （21）

1.2.2.1 状态分析法 （21）

1.2.2.2 图形分析法 （22）

1.2.2.3 单元分析法 （22）

1.2.2.4 回路分析法 （23）

1.2.2.5 简化分析法 （23）

1.2.2.6 树形分析法 （23）

1.2.2.7 逐级类推排除分析法 （23）

1.2.2.8 面板压缩法 （24）

1.2.3 仪表、仪器检测法 （24）

1.2.3.1 万用表法 （25）

1.2.3.2 绝缘电阻测量法 （27）

1.2.3.3 仪器测量法 （27）

1.2.3.4 电路通、断状态检查法 （27）

1.2.3.5 逻辑电笔法 （28）

1.2.4 其他故障诊断法 （28）

1.2.4.1 对比法 （28）

1.2.4.2 短路和开路法 （29）

1.2.4.3 信号注入法 （30）

1.2.4.4 接触不良及机械部分检查

方法 （31）

1.2.4.5 温度故障检查法 （31）

1.2.4.6 断电检查法 （32）

1.2.4.7 通电动作试验法 （33）

1.2.4.8 参数调整法 （34）

1.2.5 检查电路注意事项 （34）

1.3 电子元器件简易测试方法 （35）

1.3.1 电阻的检测方法 （35）

1.3.1.1 固定电阻器的检测 （35）

1.3.1.2 电位器的检测 （35）

1.3.1.3 敏感电阻的检测 （35）

1.3.2 电容器的检测方法 （37）

1.3.2.1 固定电容器的检测 （37）

1.3.2.2 电解电容器的检测 （38）

1.3.2.3 可变电容器的检测 （39）

1.3.3 二极管的检测方法 （39）

1.3.3.1 普通二极管的检测原理与

方法 （39）

1.3.3.2 专用二极管的检测方法 （41）

1.3.3.3 普通二极管和稳压二极管的

区分方法 （46）

1.3.4 晶体三极管的检测 （46）

1.3.4.1 普通三极管的管型及引脚

判断 （46）

1.3.4.2 普通晶体三极管好坏的判断 （48）

1.3.4.3 特殊类型晶体三极管的检测 （49）

1.3.4.4 结型场效应管的检测 （51）

1.3.4.5 绝缘栅型场效应管的检测 （53）

1.3.5 集成电路的检测 （54）

1.3.5.1 常用集成电路的检测方法 （54）

1.3.5.2 用万用表检测数字集成电路

的好坏 （55）

1.3.6 光耦的产品检测 （56）

1.3.6.1 光电耦合器的简易测试方法 （56）

1.3.6.2 通用型与达林顿型光耦合器

区分 （59）

1.3.7 晶闸管的简易测试 （60）

1.3.7.1 晶闸管简易检测方法 （60）

1.3.7.2 晶闸管模块的简单测试方法 （62）

1.3.7.3 单/双向晶闸管的区分 （63）

1.3.8 绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）

的检测 （63）

1.3.8.1 IGBT裸管简单检测 （63）

1.3.8.2 IGBT模块好坏的检测方法 （64）

第2章 电气控制柜的试验 （65）

2.1 试验的种类和要求 （65）

2.1.1 试验的分类 （65）

2.1.1.1 按试验目的分类 （65）

2.1.1.2 按试验性质分类 （66）

2.1.2 试验要求 （66）

2.1.2.1 试验的基本要求 （66）

2.1.2.2 型式试验 （67）

2.1.2.3 出厂试验基本要求 （68）

2.1.2.4 抽样试验 （68）

2.1.2.5 成套设备中电器和独立元件

的试验 （69）

2.1.3 试验前的检查 （69）

2.1.3.1 一般检查 （69）

2.1.3.2 电气间隙与爬电距离检查 （70）

2.1.4 一般试验条件 （75）

2.1.4.1 一般要求 （75）

2.1.4.2 试验参数 （77）

2.1.4.3 试验结果的评定 （78）

2.1.4.4 试验报告 （78）

2.1.5 试验的安全措施 （78）

2.2 结构设计验证 （79）

2.2.1 结构验证要求 （79）

2.2.2 材料的易燃性试验 （79）

2.2.2.1 试验要求 （79）

2.2.2.2 试验方法 （80）

2.2.3 封闭控制设备及电器的外壳防护

等级试验 （81）

2.2.3.1 试验要求 （81）

2.2.3.2 试验方法和合格评定 （82）

2.2.4 接线端子的机械性能 （87）

2.2.4.1 试验的一般条件 （88）

2.2.4.2 接线端子的机械强度试验 （88）

2.2.4.3 导线的偶然松动和损坏试验

（弯曲试验） （88）

2.2.4.4 拉出试验 （90）

2.2.4.5 最大规定截面的非预制圆铜导

线的接入能力试验 （90）

2.2.5 验证指示隔离电器主触头位置机

构的有效性 （91）

2.2.5.1 控制电器试验的条件 （91）

2.2.5.2 试验方法 （91）

2.2.5.3 电器试验时和试验后条件 （92）

2.2.6 机械操作验证 （93）

2.2.7 金属导线管的拉出、弯曲和扭转

试验 （93）

2.2.7.1 拉出试验 （93）

2.2.7.2 弯曲试验 （93）

2.2.7.3 扭转试验 （94）

2.3 气候环境试验 （94）

2.3.1 低温存放试验 （94）

2.3.2 高温存放试验 （95）

2.3.3 湿热试验 （96）

2.3.4 交变湿热试验 （97）

2.3.5 环境温度试验 （99）

2.3.6 高、低温冲击试验 （99）

2.3.7 盐雾试验 （100）

2.3.7.1 严酷等级 （100）

2.3.7.2 试验原理 （101）

2.3.7.3 试验的一般说明 （101）

2.3.7.4 试验设备 （102）

2.3.7.5 盐溶液 （102）

2.3.7.6 初始检测及预处理 （103）

2.3.7.7 试验程序 （103）

2.3.7.8 恢复（在试验末尾） （104）

2.3.7.9 最后检测 （104）

2.4 工作环境试验 （104）

2.4.1 振动试验 （104）

2.4.1.1 振动试验要求 （104）

2.4.1.2 试验条件及试验设备

（振动台） （104）

2.4.1.3 试验程序 （105）

2.4.1.4 试验结果 （106）

2.4.2 跌落试验 （106）

2.4.2.1 跌落试验目的 （106）

2.4.2.2 试验设备 （106）

2.4.2.3 试验条件 （106）

2.4.2.4 试验步骤 （107）

2.4.2.5 最后检测 （108）

2.4.2.6 试验报告 （108）

2.4.3 倾斜和摇摆试验 （108）

2.4.3.1 试验条件 （108）

2.4.3.2 严酷等级 （109）

2.4.3.3 试验程序 （110）

2.4.4 弹跳试验 （110）

2.4.4.1 一般要求 （111）

2.4.4.2 试验设备 （111）

2.4.4.3 严酷等级 （113）

2.4.4.4 预处理 （113）

2.4.4.5 初始检测 （113）

2.4.4.6 条件试验 （113）

2.4.4.7 最后检测 （114）

2.4.5 噪声试验 （114）

2.4.5.1 试验条件 （114）

2.4.5.2 试验程序 （114）

2.4.5.3 试验结果 （116）

2.5 电磁环境试验 （116）

2.5.1 试验要求 （116）

2.5.1.1 试验目的 （116）

2.5.1.2 可免除EMC试验的设备 （116）

2.5.1.3 环境条件 （117）

2.5.1.4 EMC试验的要求 （117）

2.5.2 低频扰动试验 （118）

2.5.3 高频干扰试验 （118）

2.5.3.1 浪涌（冲击） （118）

2.5.3.2 电快速瞬变脉冲群抗扰度

试验 （121）

2.5.3.3 静电放电 （124）

2.5.3.4 射频电磁场辐射 （127）

2.5.4 发射 （130）

第3章 性能试验 （132）

3.1 安全防护试验 （132）

3.1.1 防护措施和保护电路的电连续性

检查 （132）

3.1.2 保护电路有效性的试验 （132）

3.1.3 用自动切断电源作保护条件的

检验 （133）

3.1.3.1 TN系统试验方法 （133）

3.1.3.2 TN系统试验方法的应用 （135）

3.1.3.3 TT系统试验方法 （137）

3.1.3.4 IT系统试验方法 （138）

3.1.4 具有保护性隔离的控制设备与电

器的试验 （138）

3.1.4.1 一般要求 （138）

3.1.4.2 性能要求 （139）

3.1.5 介电性能试验 （139）

3.1.5.1 总则 （139）

3.1.5.2 介电性能验证的一般条件 （139）

3.1.5.3 冲击耐受电压试验 （140）

3.1.5.4 工频耐受电压试验 （143）

3.1.5.5 绝缘电阻试验 （144）

3.2 温升试验 （145）

3.2.1 温升试验的方法 （145）

3.2.1.1 总则 （145）

3.2.1.2 试验程序 （147）

3.2.1.3 温升试验时使用的外连导

体的尺寸 （148）

3.2.1.4 温升的测量方法 （150）

3.2.1.5 试验结果的评定 （152）

3.2.2 各部位温升的试验 （152）

3.2.2.1 周围空气环境温度的测量 （152）

3.2.2.2 部件的温升与测量 （152）

3.2.2.3 主电路的温升 （153）

3.2.2.4 控制电路的温升试验 （154）

3.2.2.5 线圈和电磁铁的绕组的温升 （154）

3.2.2.6 辅助电路的温升试验 （154）

3.2.2.7 母线最高允许温升 （154）

3.3 电气性能试验 （155）

3.3.1 电气性能验证要求 （155）

3.3.2 空载、正常负载和过载条件下的

性能 （155）

3.3.2.1 验证动作条件的一般要求 （155）

3.3.2.2 验证动作范围 （156）

3.3.3 接通和分断能力试验 （157）

3.3.3.1 一般试验条件 （157）

3.3.3.2 试验电路 （157）

3.3.3.3 瞬态恢复电压特性 （161）

3.3.3.4 接通和分断能力试验过程 （163）

3.3.3.5 接通和分断能力试验中和试验

后控制设备和电器的状态 （163）

3.3.4 寿命试验 （163）

3.3.4.1 机械寿命试验 （163）

3.3.4.2 电寿命试验 （163）

3.3.5 均衡度测量 （163）

3.3.5.1 电压均衡度测量 （163）

3.3.5.2 电流均衡度测量 （164）

3.3.5.3 输出电压不对称度 （164）

3.3.6 其他电气性能试验 （165）

3.3.6.1 功率因数的测定 （165）

3.3.6.2 效率的测定 （165）

3.3.6.3 谐波含量的测试 （165）

3.3.6.4 纹波的测定 （166）

3.4 短路性能试验 （166）

3.4.1 可免除短路耐受强度验证的成套

设备的电路 （166）

3.4.2 短路条件下的性能试验 （167）

3.4.2.1 接通、承载和分断短路电

流能力 （167）

3.4.2.2 短路试验的一般条件 （167）

3.4.2.3 试验过程 （173）

3.4.2.4 额定短时耐受电流的承载能

力试验 （175）

3.4.2.5 控制设备短路保护和电器和额

定限制短路电流的配合试验 （176）

3.4.3 短路耐受强度试验程序 （176）

3.4.3.1 试验安排 （176）

3.4.3.2 试验的实施总则 （176）

3.4.3.3 主电路试验 （177）

3.4.3.4 短路电流值及其持续时间 （178）

3.4.3.5 试验结果 （178）

3.5 控制功能试验 （179）

3.5.1 控制功能概述 （179）

3.5.2 控制功能试验的内容 （179）

3.5.2.1 空载试验 （179）

3.5.2.2 负载试验 （180）

3.5.2.3 连续运行试验 （181）

3.5.3 风力发电机组控制系统概述 （182）

3.5.3.1 风电控制系统的要求 （182）

3.5.3.2 风力发电机组主控制系统的

组成 （182）

3.5.3.3 风力发电机组的控制功能 （183）

3.5.4 风电机组主控制器控制功能试验 （185）

3.5.4.1 控制器试验原理与方法 （185）

3.5.4.2 控制器控制功能试验 （185）

3.5.4.3 安全保护试验 （188）

3.5.4.4 发电机并网和运行试验 （191）

3.5.5 试验报告 （192）

第4章 电气控制设备养护与检修 （193）

4.1 电气控制设备养护与检修的管理 （193）

4.1.1 电气控制设备维护检修制度 （193）

4.1.1.1 人员的岗位职责 （193）

4.1.1.2 电气控制设备维护检修的管

理制度 （194）

4.1.1.3 电气控制设备的技术状态

管理 （196）

4.1.2 电气控制设备的维护保养 （197）

4.1.2.1 电气控制设备技术状态完好

的标准 （197）

4.1.2.2 电气控制设备养护制度 （198）

4.1.3 电气控制设备的维修检查 （199）

4.1.3.1 维修检查的目的和内容 （199）

4.1.3.2 检查间隔期的确定 （199）

4.1.3.3 设备检查的实施 （200）

4.1.4 电气控制设备的修理 （200）

4.1.4.1 概述 （200）

4.1.4.2 设备修理的制度 （202）

4.1.4.3 设备维修工作指标 （203）

4.1.4.4 电气控制设备维修计划 （205）

4.2 日常维护与检修 （210）

4.2.1 电气控制设备的维护 （210）

4.2.1.1 设备维护保养的类别和内容 （211）

4.2.1.2 电气控制设备的维护要求 （212）

4.2.1.3 安全注意事项 （213）

4.2.2 控制柜零部件的维护保养 （213）

4.2.2.1 低压断路器的维护 （213）

4.2.2.2 熔断器的日常维护 （215）

4.2.2.3 继电器和接触器的维护与

检修 （215）

4.2.2.4 电力电容器的维护 （217）

4.2.2.5 热电阻热电偶的维护 （218）

4.2.2.6 PLC的日常维护 （219）

4.3 电气控制设备检修 （221）

4.3.1 电气故障 （221）

4.3.1.1 电气控制系统硬件的故障类型

及原因 （221）

4.3.1.2 故障原因分析 （222）

4.3.1.3 处理电气控制设备故障的

一般程序 （225）

4.3.1.4 电气控制设备故障检修的

一般步骤 （225）

4.3.2 电气控制设备的检修 （227）

4.3.2.1 控制系统电气装置的检修 （227）

4.3.2.2 电气控制设备检修制度 （229）

4.3.2.3 电气控制设备检修工艺要求 （229）

4.3.3 控制柜内零部件的检修 （231）

4.3.3.1 万能式空气断路器的检修 （231）

4.3.3.2 熔断器的检修 （233）

4.3.3.3 继电器和接触器的检修 （233）

4.3.3.4 电力电容器的检修 （235）

4.3.3.5 热电偶、热电阻的检修 （236）

4.3.3.6 PLC的检修 （237）

4.4 零部件常见故障与处理方法 （242）

4.4.1 断路器常见故障处理方法 （243）

4.4.1.1 低压断路器常见故障及其

处理 （243）

4.4.1.2 自动开关故障原因及处理 （244）

4.4.1.3 刀开关的常见故障及其处

理方法 （245）

4.4.2 熔断器常见故障及其处理方法 （245）

4.4.3 接触器继电器常见故障与处理 （246）

4.4.3.1 电磁式接触器常见故障及其

处理方法 （246）

4.4.3.2 热继电器的常见故障及其处

理方法 （247）

4.4.3.3 时间继电器常见故障及其处

理方法 （248）

4.4.3.4 速度继电器常见故障的修理

方法 （248）

4.4.4 指令电器常见故障及处理 （249）

4.4.4.1 按钮常见故障的处理办法 （249）

4.4.4.2 转换开关常见故障的处理

办法 （249）

4.4.4.3 行程开关常见故障的处理

办法 （250）

4.4.5 电力电容器的故障原因及处理 （250）

4.4.6 变压器的常见故障及处理 （252）

4.4.7 热电阻/热电偶故障及处理 （253）

4.4.7.1 热电偶的故障及处理 （253）

4.4.7.2 热电阻的常见故障及处理 （255）

4.4.8 PLC故障检查与处理 （255）

4.5 零部件代换的原则 （258）

4.5.1 零部件代换必须考虑的问题 （258）

4.5.2 低压电器的替换原则 （259）

4.5.2.1 断路器的替换原则 （259）

4.5.2.2 漏电保护装置的替换原则 （259）

4.5.2.3 熔断器的替换原则 （259）

4.5.2.4 接触器、继电器的替换原则 （259）

4.5.2.5 热继电器的代换 （260）

4.5.2.6 无功补偿电容器的代换 （260）

4.5.2.7 交流稳压器代换 （261）

4.5.2.8 PLC代换原则 （261）

4.5.3 电子元器件的代换 （262）

4.5.3.1 电阻器代换原则 （262）

4.5.3.2 电容器代换原则 （263）

4.5.3.3 晶体二极管的代换原则 （264）

4.5.3.4 晶体三极管的更换与代用 （265）

4.5.3.5 集成电路代换方法与技巧 （266）

4.5.3.6 光电耦合器的代换 （267）

4.5.3.7 晶闸管的代换 （271）

4.5.3.8 IGBT管的代换 （271）

第5章 出厂检验与包装运输 （273）

5.1 电气控制设备的出厂检验 （273）

5.1.1 电气控制产品出厂检验制度 （273）

5.1.1.1 产品出厂检验的组织 （273）

5.1.1.2 检验工作程序 （273）

5.1.1.3 不良品的处理 （274）

5.1.1.4 出厂检验记录制度 （274）

5.1.2 出厂试验前一般检查 （275）

5.1.3 机械、电气操作试验 （278）

5.1.4 电气控制柜介电强度和绝缘电阻

测试 （279）

5.1.4.1 绝缘电阻测试 （279）

5.1.4.2 介电强度试验 （279）

5.1.5 电气控制柜保护电路连续性与功

能单元互换性检查 （280）

5.1.6 出厂前要求 （281）

5.2 电气控制设备的包装 （281）

5.2.1 电气控制设备包装的要求 （281）

5.2.1.1 总则 （281）

5.2.1.2 一般要求 （281）

5.2.1.3 电气控制设备的主要包装

方式和防护包装方法 （282）

5.2.2 包装箱的技术要求 （283）

5.2.2.1 制箱材料 （283）

5.2.2.2 包装箱的形式与结构 （284）

5.2.3 制箱要求 （285）

5.2.3.1 木箱 （285）

5.2.3.2 箱体加固要求 （287）

5.2.4 装箱要求 （288）

5.2.4.1 控制柜的装箱 （288）

5.2.4.2 单独包装 （289）

5.2.5 包装的验收规则与试验方法 （290）

5.2.5.1 抽样方法和检验规则 （290）

5.2.5.2 试验方法 （290）

5.2.6 箱面标志与随机文件 （291）

5.2.7 包装储运图示标志 （292）

5.2.7.1 标志的名称和图形符号 （292）

5.2.7.2 标志的尺寸和颜色 （294）

5.2.7.3 标志的使用方法 （295）

5.3 电气控制设备的储存 （296）

5.3.1 自然因素对电气设备的影响 （296）

5.3.2 电气设备储存的要求 （297）

5.3.3 电气设备的入库验收 （298）

5.3.4 电气设备的储存条件和码垛

方法 （299）

5.3.4.1 电气设备的仓储条件 （299）

5.3.4.2 电气设备的码垛堆放方法 （299）

5.3.5 电器控制设备的保管保养 （300）

5.3.6 仓库防火安全管理规则 （300）

5.3.6.1 仓库的安全防火要求 （300）

5.3.6.2 仓库的组织管理 （301）

5.3.6.3 仓库的储存管理 （301）

5.3.6.4 仓库的装卸管理 （302）

5.3.6.5 仓库的电气管理 （302）

5.3.6.6 仓库的火源管理 （302）

5.3.6.7 消防器材管理 （303）

5.4 装卸与运输 （303）

5.4.1 电气控制设备的装卸 （303）

5.4.1.1 装卸技术要求 （303）

5.4.1.2 装卸时的安全注意事项 （304）

5.4.2 起重机械的使用 （304）

5.4.2.1 对起重机械操作人员的要求 （304）

5.4.2.2 起重机械使用前的检查 （305）

5.4.2.3 起重设备操作注意事项 （305）

5.4.2.4 起重设备不允许的操作 （306）

5.4.2.5 桥式起重机使用注意事项 （306）

5.4.2.6 轮胎吊使用注意事项 （307）

5.4.3 电气控制柜的搬运 （307）

5.4.3.1 电气控制柜搬运注意事项 （307）

5.4.3.2 叉车驾驶制度 （308）

5.4.3.3 叉车安全驾驶注意事项 （309）

5.4.4 电气控制设备的运输 （309）

5.4.4.1 运输方式的选择 （310）

5.4.4.2 电气控制设备运输安全操

作规程 （312）

5.4.4.3 大型电气控制设备运输注

意事项 （312）

参考文献 （314）

内容简介

“电气控制柜设计制作维修技能丛书”一共3册，全面介绍了电气控制柜电路设计、制作工艺及维护维修的全过程。 本书是丛书的第一分册，重点针对电气控制柜的电路设计，讲解了电气控制技术的发展，电气控制柜使用条件及主要性能指标，影响电气控制柜制作的因素，电气控制柜设计制作的原则、电路设计规范、电路图的设计方法及注意事项，元器件的选择原则和使用方法等。